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Federbelastung für Zwillingsoberwalzen an Spinnereimaschinen-Streckwerken
Die Erfindung betrifft eine Federbelastung für ZwillingsoberwaIzen an Spinnereimaschinen-Streckwerken
in einer derartigen Ausbildung, daß Biegekräfte auf die Unterwalze zwischen deren.Lagern
im Streckwerksgestell durch die Belastungskräfte nicht auftreten können.
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In den Streckwerken der Spinnerei und Vorspinnerei werden in großem
Umfange umlaufende Zylinder mit aufgesetzten Druckzylindern verwendet, die, durch
Gewichte oder durch Federkraft belastet, zwischen sich und dem Unterzylinder das
zu verarbeitende Gut festklemmen. Im Spinnbetriebe hängen die zum Aufbringen des
notwendigen Klemmdruckes zwischen den Zylindern erforderlichen Belastungskräfte
von den jeweiligen Verzugs- und Spinnbedingungen, von der Art des Fasergutes und
seiner Stärke, seiner Verdrillung und anderen Bedingungen ab und können erhebliche
Werte annehmen. Gleichgültig, ob diese Belastungskräfte durch Gewichte oder durch
Federn erzeugt werden, beanspruchen sie: in jedem Falle das ganze Maschinengestell
erheblich, das zur Aufnahme der Kräfte entsprechend fest und starr genug bemessen
sein muß. Bei Gewichtsbelastung der Druckwalzen wird die gesamte, unter Umständen
mehrere Tonnen betragende Last vom Maschinengestell in den Fußboden geleitet, der
infolgedessen ebenfalls entsprechend tragfähig gebaut werden muß. Die Druckwalzenbelastung
beansprucht die Unterwalzen auf Biegung und stellt weiterhin den wesentlichen Teil
der Lagerbelastung in den Walzenlagern (Stanzen) dar. Die Biege- und Lagerbeanspruchungen
sind aber von entscheidendem Einfluß auf die Bemessung der Unterwalzen, weil diese
sich unter der Einwirkung der Belastungskräfte nicht in unzulässiger Weise durchbiegen
dürfen. Die Durchmesser der Unterwalzen, die Entfernung der Lagerstellen sowie die
Lageranzahl sind daher durch die genannten Beanspruchungen bedingt, so daß die Durchmesser
der Unterwalzen bisher nicht allein nach den spinn- und verzugstechnologischen Gesichtspunkten
entsprechend klein bemessen werden konnten, wie es z. B. erwünscht ist, wenn kurzfaseriges
Gut in Streckwerken zu verarbeiten ist, bei denen die Abstände zwischen den einzelnen
Walzenpaaren möglichst gering bemessen sein müssen. Aus den angeführten Gründen
ist aber einer Durchmesserverringerung der Walzen bei gegebener Lagerentfernung
eine Grenze gesetzt, wie sich auch umgekehrt bei gegebenem Walzendurchmesser der
Lagerabstand und die Lagerzahl nach den gleichen Gesichtspunkten zwangläufig bestimmen.
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Um die Druckwalzen, insbesondere Zwillingsoberwalzen, in ihrer Stellung
zum Unterzylinder zu fixieren, werden entweder die Druckzylinderachsen an ihren
Enden in besonderen Halterungen, z. B. in Schlitzen der Stanzen oder Chapeaux, geführt,
oder man benutzt besondere Haltegestänge, Pendelarme od. ä., die mit ihrem einen
Ende die Achse der Zwillingsoberwalze in der Mitte umfassen und an ihrem anderen
Ende um eine feste Achse schwenkbar sind.
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Die aus den Beanspruchungen sich ergebenden Nachteile haben bereits
zu vielerlei Versuchen geführt, die einerseits die auf die Unterwalze einwirkenden
Biegekräfte vermeiden, andererseits günstigere spinntechnische Bedingungen ergeben
sollten.
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Eine bekannte Ausführung dieser Art sieht vor, daß eine Zwillingsoberwalze
mit einer federbelasteten Halterung auf der Unterwalze abgestützt ist. Die Halterung
besteht aus einem dem Umfang der Unterwalze angepaßten schellenförmigen Bügel, der
an der Unterseite der Unterwalze anliegt, aus einem ähnlichen, oberhalb der Zwillingsoberwalze
an deren Achse anliegenden Bügel und zwei die beiden Bügel verbindenden Stangen,
die in Richtung des Faserbanddurchlaufes vor bzw. hinter den Walzen vorgesehen sind.
Die Stangen bestimmen den für die Druckausübung erforderlichen Abstand der Bügel
voneinander dadurch, daß am unteren Bügel beide Stangen fest einstellbar verankert
sind, während am oberen Bügel die eine Stange fest verankert und die andere Stange
unter Zwischenschaltung einer Druckfeder mit dem Bügel verbunden ist. Dabei können
die Bügel mittels einer Rollenlagerung an der Unter-bzw. Oberwalze anliegen.
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Mit einer derartigen Anordnung sind zwar auf de Unterwalze einwirkende
Biegekräfte ausgeschaltet.,
auch die achsparallele Führung der Zwillingsoberwalze
gegenüber der Unterwalze ist gewährleistet, aber die axiale Unverschieblichkeit
der Zwillingsoberes alze gegen die Unterwalze läßt sich auf diese Weise nicht sichern,
ebenso wie auch das Kippen der Zwillingsoberwalze in der Faserbanddurchlaufrichtung
nicht verhindert werden kann. Um auch diese Bewegungsmöglichkeiten auszuschließen,
wie es für eine einwandfreie Verzugsarbeit erforderlich ist, sind weitere besondere
Maßnahmen notwendig, wie beispielsweise über die Außenseiten der Zwillingsoberwalze
hinausreichende Achszapfen, die in den bekannten Chapeaux geführt sind und damit
die gleichbleibende Lage der Zwillingsoberwalze sichern. Das bedingt verhältnismäßig
umfangreiche konstruktive Aufwendungen, die eine Zwillingsoberwalze ergeben, die
nicht als frei tragend anzusehen ist. Außerdem ergeben sich daraus Mängel, die sich
auf die Bedienbarkeit des mit derart belasteten Zwillingsoberwalzen ausgerüsteten
Streckwerkes ebenfalls ungünstig auswirken.
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Außer dieser Ausführung sind mehrere andere Konstruktionen von federbelasteten
Oberwalzen bekanntgeworden, die aber entweder keine frei tragende Oberwalze aufweisen
oder eine Durchbiegung der Unterwalze nicht verhindern können. Beispiele dafür sind
eine Unterwalze mit einer federbelasteten Oberwalze, die gemeinsam in einem festen
Rahmen gelagert sind, oder ein am Maschinenrahmen angelenkter Haltearm lür die Zwillingsoberwalze,
der auch die Unterwalze 3nit einbeziehen kann.
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Alle derartigen Ausführungen weisen mehr oder weniger Nachteile auf,
die eine günstigere Lösung vordringlich machen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federbelastung für
Zwillingsoberwalzen zu schaffen, die es einerseits gestattet, die Zwillingsoberwalzen
unter einen Belastungsdruck jeder gewünschten Höhe zu setzen, ohne dadurch die Unterwalze
wesentlich auf Biegung und deren Läger wesentlich auf Druck zu beanspruchen, und
die andererseits die Unterwalze selbst zum Fixieren der Läge der Zwillingsoberwalze
heranzieht. Die Erfindung besteht darin, daß bei einem mit einem schwenkbar an der
Unterwalze gelagerten oder abgestützten Federbügel versehenen Streckwerk die frei
tragenden Zwillingsoberwalzen lediglich von dem Sattellager des Federbügels an ihrem
Achshals gehalten -und geführt sind, während der Federbügel seinerseits -an einer
Ausdrehung der Unterwalze schwenkbar gelagert und axial geführt ist und im- Betriebszustand
durch einen ortsfesten Anschlag am Vorwärtskippen in Faserlaufrichtung gehindert
ist.
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Dabei kann die axiale. Führung für den Federbügel durch auf die Unterwalze
aufgeschobene Hülsen gebildet werden.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, daß die Lagerstelle durch axial
geführte Rollen oder Nadeln gebildet wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einigen. Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Die Ausführungsbeispiele beziehen sich-vornehmlich auf Zwillingsoberwalzen
für Streckwexke von Spinnereimaschinen, doch ist die- Erfindung in sinngemäßer Weise
auch anwendbar auf andere . Arbeitsmaschinen, bei denen es erforderlich ist, ein-
bestimmtes Arbeitsgut in Klemmverbindung zwischen .umlaufenden Walzen zu halten.
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Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht der Belastungsvorrichtung gemäß
Erfindung; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch die Belastungsvorrichtung nach
Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Einzelheit der Belastungsvorrichtung im Querschnitt;
Fig. 4 zeigt eine weitere Abänderung im Teillängsschnitt; Fig. 5 ist die Ansicht
einer anderen Ausführungsform im Teillängsschnitt; Fig. 6 ist ein Querschnitt zu
Fig. 5; Fig. 7 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform im Teillängsschnitt;
Fig. 8 ist ein schematischer Querschnitt durch eine andere Ausführungsform; Fig.
9 zeigt eine Absattelungsvorrichtung im Querschnitt; Fig. 10 ist eine Variante zu
Fig. 9; Fig. 11 ist die Seitenansicht einer vereinfacl@%en Ausführungsform der Belastungsvorrichtung;
Fig. 12 zeigt die schaubildliche Ansicht einer Belastungsvorrichtung mit auswechselbarem
Druckstück; Fig. 13 zeigt noch. eine andere Ausführungsform in Seitenansicht.
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@'@ilillu Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche
Teile.
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Mit einer Unterwalze 1, die bei Streckwerken von Spinnereimaschinen
meist geriffelt ist, arbeiten Zw'ill_ingsoberwalzen 10 derart zusammen, daß zwischen
beiden Umdrehungskörpern 1, 10 das zu verarbeitende Gut, z. B. Faserstränge od.
dgl., an den Berührungslinien 2 und 3 festgeklemmt wird. Zwischen de Klemmstellen
2 und 3 hat die Unterwalze 1 eine Eindrehung 4, in die sich die zweckmäßig geteilte
Gleitlagerbüchse 5 eines Haltebügels 7 einfügt. Der Haltebügel 7 kann mit mindestens
einem der Gleitiagerteile 5 aus einem Stück bestehen. Das andere Fnde des Haltebügels
7 ist zu einer Gleitführung' T ausgebildet, in dem ein Gleitstück 8 gegen die Wirkung
mindestens einer Feder 6 verschiebbar ist. Das Gleitstück 8 ist mit einer Lagerrille
für die Achse. 9
der Zwillingsoberwalze 10 versehen, so daß, wenn das Gleitstück
8 auf die Achse 9 durch Vermittlung der Haken 8' aufgesetzt wird, die Zwillingsoberwalze
10 genau parallel zur Unterwalze 1 gehalten wird. Die Lagerschale 5 ist gegen seitliche
Verschiebung dadurch gesichert, daß sie genau in die Ausdrehüng 4 paßt. Ebenso kann
die Achse 9 in der Lagerrille des Gleitstücks 8 durch eine ähnliche Ausdrehung 9'
gegen. seitliche Bewegung gesichert sein.
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Um zu verhindern, daß sich die Belastungsvorrichtung um die Achse
der Unterwalze 1 verdreht, beispielsweise durch die umlaufende Unterwalze 1 mitgenommen
wird, ist an dem Lager 5 oder Halter 7 eine Anschlagstelle, z. B. der vorspringende
Absatz 11, vorgesehen, die sich im Betrieb gegen irgendeinen festen Anschlag 12
legt, so daß die Achse 9 vollkommen ruhig im Raum steht.
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Wie aus vorstehendem hervorgeht, sind die Zwillingsoberwalzen 10 formschlüssig
unmittelbar an der Unterwalze abgestützt. Dadurch ist der kürzest m69= liche - gewissermaßen
kurzgeschlossene - Kraftfluß der Klemmkraft gegeben, die nunmehr weder die Unterwalze
1 in nennenswertem Umfange auf Biegung noch die Walzenlager (nicht dargestellt)
noch^ irgendwelche sonstigen Teile des Maschinengeställs oder des Fußbodens beanspruchen
und verformen kann. Auch schwingungstechnisch ist diese Rückleitung der Kraft auf
kürzestem. Wege, die lediglich durch den Haltebügel ? erfolgt, dem bisher üblichen
Kraft ,° rückleitungswege über die biegebeanspruchte Unterwalze,
ihre
Lager, deren Gestelle (Stanzen) und das Maschinengestell überlegen, weil die Anzahl
der in dem kurzgeschlossenen Kraftrückleitungswege liegenden schwingungsfähigen
Federmassesysteme erheblich vermindert ist. Ebenso ist die Lagensicherung der Oberwalzenachse
gegenüber der Unterwalzenachse auf kürzestem Wege erreicht, weil hierzu die Unterwalze
1 selbst dient.
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Auf die seitlichen Lager der Unterwalze 1 wirkt nunmehr nur noch das
Eigengewicht der Unterwalze 1, der Zwillingsoberwalzen 10 und der Belastungsvorrichtungen
5 bis 8 ein, d. h. nur ein Bruchteil der bei den bekannten Vorrichtungen auftretenden
Belastungskräfte.
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Für die Lagerung der Klemmvorrichtung, insbesondere bei einer Ausführung
der Lagerschalen 5 a gemäß Fig. 3, läßt sich jeder geeignete Werkstoff, also auch
Sintereisen oder Kunststoff, verwenden, um Wartung und Schmierung nach Möglichkeit
zu vereinfachen.
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Statt geteilter Lagerschalen kann man auch eine geschlossene Lagerbüchse
5 b anwenden, wie in Fig. 4 dargestellt, wenn die zwischen den einzelnen Lagern
liegenden Walzenfelder 1 a als Hülsen oder Büchsen auf die Kernwelle 1 b seitlich
aufgeschoben und dann auf letzterer durch bekannte Mittel fixiert werden.
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Auch Wälzlager lassen sich für die Lagerung des Haltehügels 7 in den
Unterwalzen 1 verwenden. Fig. 5 und 6 zeigen z. B. Nadeln 13, die in die Ausdrehung
4 der Unterwalze 1 unmittelbar eingebettet sind, während der Außenring 14 des Nadellagers
über die Walze hinweg aufgeschoben wird. Dichtungsringe 15 sichern das Lager gegen
Verschmutzung oder Schmiermittelaustritt, federnde Sicherungsscheiben 15a gegen
axiale Verschiebung.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig.7 sind beispielsweise handelsübliche
Nadellager 16 mit Außenring auf die Kernwelle 1 b abwechselnd mit Walzenbüchsen
l a, ähnlich wie in Fig. 4, aufgeschoben.
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Wird die Klemmvorrichtung gemäß Fig.8 so gestaltet, daß die Wirkungsrichtung
der Kraft der Feder 6 bzw. die Gleitrichtung des Gleitstückes 8 nicht wie in Fig.
1 und 2 durch die Achse der Unterwalze 1 geht, sondern in einem Abstand a von dieser
Achse bleibt, so unterliegen die Zwillingsoberwalzen 10 einer Rückstellkraft die
wirksam wird, sobald sie sich etwa um die Achse b-b gegenüber der Achse der Unterwalze
1 verdrehen, weil jede solche Verdrehung nur entgegen der Federkraft vor sich gehen
könnte, auch wenn man das Druckstück 8a als Rundkörper in einem runden Gehäuse 7a
gleiten lassen würde. Damit ergibt sich eine ähnliche »Pendelwirkung«, wie sie bisher
nur mit anderen Mitteln bei Oberwalzen verwirklicht wurde. Die Größe der Rückstellkraft
hängt ab von der Größe des Abstandes a und den Durchmessern der Walzen 1 und 10.
Die dabei auftretenden Querkraftkomponenten werden von der Klemmvorrichtung selbst
aufgenommen.
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Die Absattelung der Zwillingsoberwalze 10 ist auch während des Betriebes
in einfacher Form möglich. Man kann zu diesem Zweck entweder, wie in Fig. 9 dargestellt,
die Feder 6 mittels eines Nockenliebels 13a oder einer ähnlichen Vorrichtung ganz
oder teilweise entlasten und dann die Oberwalzenachse 9 aus der Lagerrille des Teiles
8 herausnehmen. Man kann aber auch die Feder 6 von Hand oder mittels eines Hebels
oder Schlüssels 13, wie in Fig. 2 angedeutet, für kurze Zeit anspannen, wodurch
der Teil 8 angehoben wird und die Zwillingsoberwalze 10 aus ihrer Lagerrille herausgenommen
werden kann. Der Federdruck läßt sich mit bekannten Mitteln auch während des Betriebes
verstellen. Fig. 10 veranschaulicht die Verstellmöglichkeit mittels einer Verstellschraube
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Die einfache und billige, beispielsweise weitgehend aus gepreßten
Blechteilen herstellbare Belastungsvorrichtung gemäß Erfindung bietet aber noch
andere einfache Möglichkeiten, den Federdruck, d. h. also den Klemmdruck bei 2 und
3, im Bedarfsfalle zu ändern. Statt der Einzeleinstellung mittels Schrauben 17 od.
dgl. können die gesamten Klemmvorrichtungen über eine ganze Maschinenseite hinweg
ausgehakt und durch andere, mit Federn größerer oder kleinerer Klemmkraft versehene
Klemmvorrichtungen ersetzt werden, die auf einfache Weise durch bestimmte Kennzeichnungen,
beispielsweise unterschiedliche Farbgebung, voneinander unterschieden werden !sönnen.
Hierzu ist z. B. die in F ig. 11 gezeigte Ausführungsform geeignet, bei welcher
der Bügelhaken 7 die Lagerbüchse 5 auf etwa der Hälfte ihres Umfanges umgreift.
Nach Auslösen der Zwillingsoberwalzen 10 in der oben beschriebenen Weise kann der
ganze Bügel 7 einfach ausgehakt und durch einen Bügel mit stärkerer oder schwächerer
Feder ersetzt werden.
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Es ist aber auch möglich, an Stelle des ganzen Bügels lediglich den
Druckteil 8 gegen einen anderen mit anderen Federn auszuwechseln, wie Fig. 12 veranschaulicht.
Die Halterung 7 hat zu diesem Zweck seitliche Aussparungen 7a. Nach Absatteln der
Zwillingsoberwalzen 10 in der beschriebenen Weise wird der verschiebbare Teil 8
samt den darin befindlichen Federn in Richtung des Pfeiles heruntergeschoben und
durch die Aussparungen 7a seitlich abgenommen. In umgekehrter Weise kann ein neuer
Teil 8 mit anderen Federn wieder an der Halterung 7 angebracht werden.
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Die Druckkraft läßt sich an der Unterwalze 1, wie aus Fig. 13 ersichtlich,
auch durch mindestens eine Gegendruckrolle 18 abstützen. In diesem Fäll ist eine
weitergehende räumliche Fixierung der Halterung 7 erforderlich, etwa dadurch, daß
ein Zapfen 19 am Ende der Halterung 7 die Anschlagleiste 12 umgreift. Sieht man
zwei oder mehr Gegendruckrollen 18 vor, so genügt ein einfacher Anschlag, wie 11/12
in in Fig. 2.